珠江水文基础信息遥测系统

发布时间：2023/04/19 10:20:51

珠江水文基础信息遥测系统简介

一、背景

珠江是我国七大江河之一，横贯华南大地。流域分布于滇、黔、桂、粤、湘、赣等6个省（区），位于东经102°14′～115°53′，北纬21°31′～26°49′之间。是一个由西江、北江、东江和珠江三角洲诸河等四水系组成的复合型流域，我国境内流域面积44.21万km2。流域内的水文站网由直属流域机构和地方各省水文机构管理。

为提高珠江三角洲水文监测、信息采集、决策支持能力，满足珠江防汛抗旱、水环境保护的需要，珠江水利委员会根据《全国水文事业发展规划》和《全国水文基础设施“十一五”建设规划》，结合珠江流域的实际情况，根据轻重缓急，按照突出原则，2007年9月选择了5个水文站（上横、万顷沙东、横门东、冯马庙和竹洲）水文基础设施急需建设与改造的项目。河南黄河水文科技有限公司根据规划要求进行了系统详细设计和实施。此系统已经建成运行，对珠江防汛和水利综合利用起到重要作用。

二、系统功能和技术特点
（一）系统采用C/S结构，数据配置移动APN、路由器、服务器等专用设备；站和监测站数据通讯采用移动GPRS组网实现。主要功能：1、实现对水文站系统的运行方式的控制，控制水文站系统定时自报、实时遥测、历时数据召测等。2、通过对系统运行状态数据分析（工作电压、心跳包等）监控每个水文站系统设备的运行状态。3、系统应用软件实现数据实时接收与监控、数据存储、站点浏览、系统运行参数设置、历史数据查询、过程线显示分析、数据导出、召测等功能。4、在数据可以监测水上浮球（监测垂线流速）的地理位置（GPS数据）、浮球内否漏水、浮球舱门开关状态、导航锚灯开关状态、蓄电池电压等。5、系统应用软件可以根据测验规范和多种数学模型计算流量数据。
（二）水文站系统设备配置
水文站自动监测系统主要配置是太阳能充电控制系统、控制核心RTU、数据通讯GPRS模块、H-ADCP、盐度计、浮子水位计（或的是气泡水位计）、气温气压计、风速风向仪等。有一个水文站还配置了实时在线监控的测沙仪（LISST）。另外有一个以水上浮球作为监测载体的监测站，配置有走航ADCP等设备。
（三）水文站系统工作方式和功能
1、水文站自动监测系统的供电系统采用太阳能、为节省电能所有设备只在工作期间加电，这样不但节省电能同时也保护设备避免雷击出现大面积损坏。水文站监测系统的RTU控制和数据采集采用主从结构，核心RTU采用光电隔离的RS485总线连接数据采集器（单一任务RTU），由数据采集器对水文仪器控制供电和数据采集，采集后的数据传输给核心RTU，由核心RTU把数据发送到中站。这种结构优点是结构清晰、光电故障隔离、系统规模扩展收缩容易，是目前较为先进的设计方案。
通过RTU配置的键盘和显示器可以根据需要对系统进行设置，可以设置每种水文仪器的工作周期、水位高层、GPRS多个发送IP地址等。系统根据设定进行工作，也能够随时根据中站命令改变工作模式。水文数据和系统工作状态数据发送同时在本地存储以备下载和召测。
（四）创新

国内在水文站实现实时在线监测含沙量和数据远传。国内实现利用走航ACDP底层数据结构解析，不使用river专用软件实现垂线平均流速的准确监测和远程传输。

三、系统主要技术指标
1、系统平均无故障时间 MTBF≥10000小时
2、遥测水文设备平均无故障时间≥40000小时

3、遥测终端系统平均无故障时间≥25000小时

四、系统网络拓扑图